VLF SİNYALLERİNDE OLUŞAN TEDİRGİNLİKLERİN GİDERİLMESİ İÇİN BİR YAZILIM GELİŞTİRİLMESİ

Abstract

VLF (3-30 kHz) çok düşük frekanslı radyo dalgaları, atmosferin iyonize olmuş en alt tabakası ile dünyanın yüzeyi arasında şekillenen yer-iyonküre dalga kılavuzunda yayılırlar. VLF sinyallerinin özellikleri, alt iyonküredeki bölgesel karışıklıkların geçici yapılarını belirlemede kullanılabilir. Bu teknik VLF Uzaktan Algılama (VLF Remote Sensing) olarak isimlendirilir. Bu tez çalışmasında Fırat Üniversitesi Fen Fakültesi?ne kurulu VLF alıcı sisteminde kayıtlı VLF verileri üzerindeki gürültüleri bastırmak amacıyla dönüşüm tabanlı ve filtreleme tabanlı yöntemleri içeren MATLAB GUI ile bir arabirim tasarlanmıştır. Yapılan arabirim ile dönüşüm tabanlı yöntemler kullanılarak VLF verileri dalgacık analizi istenilen dalgacık türü ve seviyesi seçilerek sinyalin yaklaşık ve detay katsayı ayrıştırması yapılabilmekte ve bunları grafiksel olarak görebilmek mümkün olmaktadır. Yine dalgacık dönüşümü ile arabirimde tercihe bağlı olarak eşikleme türü, eşik seçim kuralı, ölçekleme türü, dalgacık türü ile derecesi seçilerek arabirime VLF sinyali ve gürültüsü bastırılmış sinyali çizdirmek mümkün olmaktadır. Benzer şekilde filtreleme tabanlı yöntemler kullanılarak da (FIR-IIR) VLF verilerindeki gürültüyü bastırmak mümkün olmaktadır. FIR filtre tercih edildiğinde arabirimde uygun pencere fonksiyonu, filtre derecesi, kesim frekansı gibi verilerin girilerek arabirime VLF sinyalini, FIR filtreyi ve gürültüsü bastırılmış sinyali çizdirmek mümkün olmaktadır. Aynı şekilde IIR filtre tercih edildiğinde Butterworth, Chebyshev I, Chebyshev II filtrelerinden birini seçerek, filtre derecesi ve kesim frekansı verileri girilerek arabirime VLF verisini, IIR filtreyi ve gürültüsü bastırılmış sinyali çizdirmek mümkün olmaktadır.

Very Low Frequency (VLF) radio waves are guided by spherical waveguide formed between the Earth?s surface and the lower edge of the ionized portion of the atmosphere. This waves are in the range of 3 kHz to 30 kHz and can efficiently propagate across long distances. In this thesis, Using MATLAB gui an interface was designed. This interface is based on wavelet transform and filtering based methods to denoise disturbances of VLF signals . VLF receiving system is established in Science Faculty of Fırat University. VLF signals are recorded by this system. With this interface, our goal is realizing wavelet transform ve filtering based methods to denoise at VLF signals. For wavelet transform, wavelet types and levels are selected, approximation and detail coefficients determined and this coefficients are plotted on graphics. Also, thresholding types, threshold selection rules, scalling types, wavelet types and order are selected. Finally, original VLF signals and denoised VLF signals are plotted to interface. Filtering based methods (FIR or IIR Filters) are used to denoise at VLF signals. For FIR filter window function, filter order and cutoff frequency are selected, later VLF signals, FIR filter and denoised VLF signals are plotted on interface. Similarly, for IIR filters one of (Butterworth, Chebyshev I, Chebyshev II ) filters type, filter order and cutoff frequency is selected. Finally, original VLF signals and denoised VLF signals are plotted to interface.